KR20060097193A - Camera module and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR20060097193A
KR20060097193A KR1020050018255A KR20050018255A KR20060097193A KR 20060097193 A KR20060097193 A KR 20060097193A KR 1020050018255 A KR1020050018255 A KR 1020050018255A KR 20050018255 A KR20050018255 A KR 20050018255A KR 20060097193 A KR20060097193 A KR 20060097193A
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Abstract

본 발명은 카메라 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 이미지 센서를 보호하는, COB(chip on board) 타입의 소형 카메라 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a camera module and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a small camera module of a chip on board (COB) type and a method of manufacturing the same, which protects an image sensor.

본 발명은, 활성면에 이미지 센서가 배치되고, 이미지 센서 주변부에 적어도 하나의 패드가 형성되는 이미지 센서 기판, 패드에 연결되어 외부로 인출되는 리드라인, 이미지 센서 기판의 활성면에 접합되는 글래스 기판 및 복수의 렌즈와 굴절률 조절 물질로 구성되며, 글래스 기판에 접합되는 렌즈부를 포함한다.According to the present invention, an image sensor is disposed on an active surface, and an image sensor substrate having at least one pad formed around the image sensor, a lead line connected to the pad and drawn out to the outside, and a glass substrate bonded to the active surface of the image sensor substrate And a lens unit including a plurality of lenses and a refractive index adjusting material and bonded to the glass substrate.

본 발명은 복수의 렌즈 사이에 굴절률이 큰 물질을 충진함으로써, 복수의 렌즈간 사이의 거리를 줄일 수 있게 되어 카메라 모듈을 크기를 소형화하면서도 그 성능을 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by filling a material having a large refractive index between a plurality of lenses, the distance between the plurality of lenses can be reduced, thereby reducing the size of the camera module and improving the performance thereof.

이미지 센서, 범프, 댐, 보호막, 렌즈, 나노 결정 Image Sensor, Bump, Dam, Shield, Lens, Nano Crystal

Description

카메라 모듈 및 그 제조 방법{camera module and manufacturing method thereof}Camera module and manufacturing method thereof

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도,1 is a cross-sectional view of a camera module according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈 제조 방법을 도시한 흐름도,2 is a flowchart illustrating a camera module manufacturing method according to an embodiment of the present invention;

도 3a 내지 도3c는 도2의 글래스 접합 단계 중 이미지 센서 기판 처리 단계를 도시한 도면,3A to 3C illustrate an image sensor substrate processing step of the glass bonding step of FIG. 2;

도 4는 도2의 글래스 접합 단계 중 이미지 센서 기판 처리 단계로 얻어지는 이미지 센서 기판의 평면도,4 is a plan view of the image sensor substrate obtained by the image sensor substrate processing step of the glass bonding step of FIG.

도 5a 내지 도4e는 도2의 글래스 접합 단계 중 글래스 기판 처리 단계를 도시한 도면, 5A to 4E illustrate a glass substrate processing step of the glass bonding step of FIG. 2;

도 6은 도2의 글래스 접합 단계 중 글래스 기판 처리 단계로 얻어지는 글래스 기판(관통라인이 형성된 글래스 기판)의 평면도,6 is a plan view of a glass substrate (glass substrate with a through line formed) obtained by the glass substrate processing step of the glass bonding step of FIG.

도 7은 도2의 글래스 접합 단계 중 본딩 단계를 도시한 도면,7 is a view illustrating a bonding step of the glass bonding step of FIG. 2;

도 8은 도2의 절단 단계를 도시한 도면,8 is a view showing a cutting step of FIG.

도 9는 도2의 와이어 본딩 단계를 도시한 도면,9 is a diagram illustrating a wire bonding step of FIG. 2;

도 10은 도8의 와이어 본딩 단계를 거친 글래스가 접합된 이미지 센서 칩의 평면도,FIG. 10 is a plan view of an image sensor chip having a glass bonded through the wire bonding step of FIG. 8;

도 11은 도2의 렌즈부 접합 단계를 도시한 도면이다. FIG. 11 is a view illustrating a lens unit bonding step of FIG. 2.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100: 카메라 모듈 110: 이미지 센서 기판100: camera module 110: image sensor substrate

120: 글래스 기판 130: 리드라인120: glass substrate 130: lead line

140: 렌즈부 150: 열경화성 고분자 화합물140: lens unit 150: a thermosetting polymer compound

본 발명은 카메라 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 이미지 센서를 보호하기 위한 COB(chip on board) 타입의 소형 카메라 모듈 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a camera module and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a small camera module of a chip on board (COB) type and a method of manufacturing the same for protecting an image sensor.

일반적으로 소형 카메라 모듈이란 휴대폰, 디지털 카메라 등의 휴대기기에 내장 가능한 카메라 모듈을 말한다. 이러한 카메라 모듈의 이미지 감지 능력 향상 및 소형화를 위하여 CSP(chip scale package) 등의 패키지 타입의 카메라 모듈이 다양하게 개발되고 있다. In general, a small camera module refers to a camera module that can be embedded in a mobile device such as a mobile phone or a digital camera. In order to improve and miniaturize the image sensing capability of the camera module, various package type camera modules such as a chip scale package (CSP) have been developed.

플립칩(flip chip) 기술, 비지에이(BGA: ball grid array) 기술 등이 이용되는 CSP 타입의 제조 기술은 리드 프레임이 없어 칩과 거의 같은 크기의 초소형 패키지를 생산해 낼 수 있으므로 소형 카메라 모듈 제조 공정 등에 많이 이용되고 있다.CSP-type manufacturing technology, which uses flip chip technology and ball grid array (BGA) technology, can produce a compact package that is almost the same size as a chip without a lead frame. It is used a lot in back.

특히 쉘케이스(shellcase)가 개발한 CSP 타입의 제조 기술을 소형 카메라 모 듈 제조 공정에 사용하는 경우, 이미지 센서가 글라스에 의해 보호되므로 이물질에 의한 오염을 방지할 수 있게 된다.In particular, when the CSP-type manufacturing technology developed by shellcase is used in a small camera module manufacturing process, the image sensor is protected by glass, thereby preventing contamination by foreign matter.

그러나 종래의 CSP 타입의 제조 기술에 따르는 경우 웨이퍼 레벨에서 글래스 기판에 대한 공정 수가 증대되며, 이에 따라 글래스 기판에 문제가 발생할 확률이 커지고 결과적으로 생산 원가가 증가하는 문제점이 있다.However, according to the conventional CSP type manufacturing technology, the number of processes for the glass substrate is increased at the wafer level, thereby increasing the probability that a problem occurs in the glass substrate and consequently increasing the production cost.

한편, 휴대폰 등 휴대용 통신기기에 소형 카메라 모듈의 내장이 보편화됨에 따라서 그 성능 향상에 대한 사용자의 요구가 증대되고 있다. 소형 카메라 모듈의 성능 향상은 카메라 모듈의 크기와 직접적인 관계가 있다. 따라서 소형 카메라 모듈의 크기를 최소화하면서도 성능을 향상 시킬 수 있는 새로운 카메라 모듈의 개발이 요구된다.On the other hand, as the built-in compact camera module is widely used in portable communication devices such as mobile phones, the user's demand for improving its performance is increasing. The performance improvement of the small camera module is directly related to the size of the camera module. Therefore, the development of a new camera module that can improve the performance while minimizing the size of the small camera module is required.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 복수의 렌즈 사이에 굴절률이 큰 물질을 충진하여 복수의 렌즈간 사이의 거리를 줄일 수 있는 개선된 카메라 모듈을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an improved camera module capable of reducing the distance between a plurality of lenses by filling a material having a large refractive index between the plurality of lenses.

또한, 본 발명의 다른 목적은 범프 및 댐과 같은 지지수단을 형성하여 글래스 기판의 기울어짐을 방지하는 카메라 모듈을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. In addition, another object of the present invention is to provide a camera module for preventing the inclination of the glass substrate by forming support means such as bumps and dams.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 글래스 기판에 대한 공정수를 줄이는 카메라 모듈 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a camera module manufacturing method for reducing the number of processes for the glass substrate.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 글래스 기판에 형성된 댐에 중합체를 도포하여 접합을 수행하는 카메라 모듈 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a camera module manufacturing method for performing bonding by applying a polymer to a dam formed on a glass substrate.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 별도로 제작된 렌즈부가 글래스가 접합된 이미지 센서 칩에 본딩하는 카메라 모듈 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a camera module in which a lens unit manufactured separately is bonded to an image sensor chip to which glass is bonded.

또한, 글래스 기판에 관통라인을 형성하는 카메라 모듈 재조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a camera module manufacturing method for forming a through line on a glass substrate.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.Other objects and advantages of the invention will be described below and will be appreciated by the embodiments of the invention. Furthermore, the objects and advantages of the present invention can be realized by means and combinations indicated in the claims.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 카메라 모듈은, 활성면에 이미지 센서가 배치되고, 상기 이미지 센서 주변부에 적어도 하나의 패드가 형성되는 이미지 센서 기판, 상기 패드에 연결되어 외부로 인출되는 리드라인, 상기 이미지 센서 기판의 활성면에 접합되는 글래스 기판 및 복수의 렌즈와 굴절률 조절 물질로 구성되며, 상기 글래스 기판에 접합되는 렌즈부를 포함한다.The camera module of the present invention for achieving the above object, the image sensor is disposed on the active surface, at least one pad is formed on the periphery of the image sensor, a lead line connected to the pad and drawn out to the outside And a glass substrate bonded to the active surface of the image sensor substrate, a plurality of lenses, and a refractive index controlling material, and a lens unit bonded to the glass substrate.

여기에서, 상기 지지수단은, 상기 이미지 센서 기판에 형성되는 적어도 한 개의 범프(bump)로서, 상기 이미지 센서와 상기 패드 사이에 위치되는 것이 바람직하다.Here, the support means, at least one bump formed on the image sensor substrate, it is preferably located between the image sensor and the pad.

또한, 상기 지지수단은, 상기 글래스 기판에 형성되는 댐(dam)으로서, 상기 이미지 센서와 상기 패드 사이에 위치되어, 상기 이미지 센서 주변부를 둘러쌀 수 있다.In addition, the support means is a dam formed on the glass substrate, and may be positioned between the image sensor and the pad to surround the image sensor periphery.

또한, 상기 이미지 센서 기판과 상기 글래스 기판은 열경화성 고분자 화합물로 몰딩될 수 있다.In addition, the image sensor substrate and the glass substrate may be molded with a thermosetting polymer compound.

또한, 상기 렌즈부는, 상기 복수의 렌즈를 둘러싸는 렌즈 하우징과 캡을 포함하여 구성되며, 상기 굴절률 조절 물질은 상기 복수의 렌즈 사이에 형성된 공간으로 충진되는 것이 바람직하다.The lens unit may include a lens housing and a cap surrounding the plurality of lenses, and the refractive index adjusting material may be filled with a space formed between the plurality of lenses.

또한, 상기 범프는 48um 내지 52um의 높이로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the bump is preferably formed to a height of 48um to 52um.

또한, 상기 댐은 고분자 화합물이 패턴닝되어 형성될 수 있다.In addition, the dam may be formed by patterning a polymer compound.

또한, 상기 굴절률 조절 물질은 입자의 크기에 따라 에너지 밴드갭(bandgap)이 조절되는 나노 결정(nano crystal) 물질로서, 1.6 내지 1.9의 유전상수(dielectric constant) 값을 가지는 것이 바람직하다.In addition, the refractive index adjusting material is a nano crystal material whose energy bandgap is adjusted according to the particle size, and preferably has a dielectric constant value of 1.6 to 1.9.

또한, 상기 범프는 금(AU)을 포함하는 재질로 형성될 수 있다.In addition, the bump may be formed of a material including gold (AU).

또한, 상기 댐은 코터(coater)에 의하여 감광-접착성(PS-adhesive) 중합체(polymer)가 더 도포되고, 가열수단에 의해 베이킹되는 것이 바람직하다.In addition, the dam is preferably coated with a PS-adhesive polymer by a coater and baked by heating means.

또한, 상기 굴절률 조절 물질은 상기 글래스 기판과 상기 렌즈부의 접합면에 충진될 수 있다.In addition, the refractive index adjusting material may be filled in the bonding surface of the glass substrate and the lens unit.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 카메라 모듈은, 활성면에 이미지 센서가 배치되며, 상기 이미지 센서 주변부에 적어도 한 개의 범프가 형성되고, 상기 범프를 둘러싸는 적어도 하나의 패드가 형성되는 이미지 센서 기판, 상기 패드에 연결되어 외부로 인출되는 리드라인, 상기 이미지 센서와 상기 범프 사이에 위치되어 지지역할을 수행하는 댐이 형성되고, 상기 범프에 안착되어 상기 이미지 센서 기판의 활성면에 접합되는 글래스 기판 및 복수의 렌즈와 굴절률 조절 물질로 구성되며, 상기 글래스 기판에 접합되는 렌즈부를 포함한다.In the camera module of the present invention for achieving the above object, an image sensor is disposed on the active surface, at least one bump is formed in the periphery of the image sensor, at least one pad surrounding the bump is formed image sensor A substrate, a lead line connected to the pad and drawn out to the outside, and a dam positioned between the image sensor and the bump to perform a local area, and a glass seated on the bump and bonded to an active surface of the image sensor substrate It comprises a substrate, a plurality of lenses and a refractive index adjusting material, and comprises a lens portion bonded to the glass substrate.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 카메라 모듈 제조 방법은, a) 적어도 하나의 패드와 적어도 한 쌍의 범프가 형성된 이미지 센서 기판에, 관통라인이 형성된 글래스 기판을 정렬(align)하여 접합하는 글래스 접합 단계, b) 상기 접합된 이미지 센서 기판과 글래스 기판이 상기 관통라인의 길이방향으로 절분되도록 다이싱하는 절단 단계, c) 상기 글래스 기판의 관통라인으로 인해 형성된 공간으로 노출되는, 상기 이미지 센서 기판의 패드에 리드 라인을 연결하여 외부로 인출하는 와이어 본딩 단계 및 d) 상기 글래스 기판면에, 복수의 렌즈와 굴절률 조절 물질을 포함하는 렌즈부를 접합하는 렌즈부 접합 단계를 포함한다.The camera module manufacturing method of the present invention for achieving the above object, a) a glass for aligning and bonding a glass substrate having a through line to the image sensor substrate formed with at least one pad and at least a pair of bumps; A bonding step, b) a cutting step of dicing the bonded image sensor substrate and the glass substrate to be cut in the longitudinal direction of the through line, and c) the image sensor substrate exposed to a space formed by the through line of the glass substrate. And a wire bonding step of connecting a lead line to a pad of the wire line and d) bonding the lens unit including a plurality of lenses and a refractive index control material to the surface of the glass substrate.

여기에서, 상기 a)단계는, a1) 상기 이미지 센서 기판의 활성면에, 이미지 센서와 리드 라인이 연결되는 패드를 배치하고, 범프 어레이를 형성하는 이미지 센서 기판 처리 단계, a2) 드릴링 방법 및 에칭 방법 중 선택된 어느 하나의 방법으로, 상기 글래스 기판에 상기 패드에 대응하는 관통라인을 형성하는 글래스 기판 처리 단계 및 a3) a1)단계에서 처리된 상기 이미지 센서 기판과 a2)단계에서 처리된 상기 글래스 기판을 접합하는 본딩 단계를 포함한다.Here, the step a), a1) the image sensor substrate processing step of forming a bump array, the pad is connected to the image sensor and the lead line on the active surface of the image sensor substrate, a2) drilling method and etching In any one of the methods, the glass substrate processing step of forming a through line corresponding to the pad on the glass substrate and the image sensor substrate processed in step a3) a1) and the glass substrate processed in step a2) Bonding step of bonding.

또한, 상기 c)단계는, 상기 이미지 센서 기판과 상기 글래스 기판의 접합면을 열경화성 고분자 화합물로 몰딩하는 단계를 포함한다.In addition, the step c) includes molding the bonding surface of the image sensor substrate and the glass substrate with a thermosetting polymer compound.

또한, 상기 d)단계는, d1) 상기 복수의 렌즈를 렌즈 하우징에 조합하는 단계, d2) 상기 복수의 렌즈 사이에 형성된 공간을 굴절률 조절 물질로 충진하는 단 계를 포함한다.In addition, the step d), d1) combining the plurality of lenses in the lens housing, d2) filling the space formed between the plurality of lenses with a refractive index control material.

또한, 상기 d)단계에서, 상기 굴절률 조절 물질은 입자의 크기에 따라 에너지 밴드갭(bandgap)이 조절되는 나노 결정(nano crystal) 물질로서, 1.6 내지 1.9의 유전상수(dielectric constant) 값인 것이 바람직하다.In addition, in step d), the refractive index adjusting material is a nano crystal material whose energy bandgap is adjusted according to the particle size, and preferably has a dielectric constant value of 1.6 to 1.9. .

또한, 상기 a1)단계에서, 상기 범프는 48um 내지 52um의 높이로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, in the step a1), the bump is preferably formed to a height of 48um to 52um.

또한, 상기 a1)단계는, 상기 이미지 센서 기판의 활성면에 보호막(passivation layer)을 형성하는 단계를 포함한다.In addition, step a1) includes forming a passivation layer on an active surface of the image sensor substrate.

또한, 상기 a2)단계는, 상기 이미지 센서 기판과 접합되는 글래스 기판면에 고분자 화합물을 패턴닝하여, 상기 이미지 센서 기판을 지지하며, 이미지 센서로 이물질이 유입되는 것을 막는 댐을 형성하는 단계를 포함한다.In addition, the step a2) includes patterning a polymer compound on a surface of the glass substrate bonded to the image sensor substrate to support the image sensor substrate, and forming a dam to prevent foreign substances from entering the image sensor. do.

또한, 상기 a2)단계는, 상기 댐에 코터(spin coater)에 의하여 감광-접착성(PS-adhesive) 중합체(polymer)를 더 도포하고, 가열수단에 의한 굽는(baking) 단계를 포함한다.In addition, the step a2) further includes applying a PS-adhesive polymer to the dam by a spin coater and baking by heating means.

마지막으로, 상기 a3)단계는, 상기 중합체의 산화를 방지하기 위하여 글래스 접합 단계가 진행되는 챔버에 비활성기체를 주입하는 펌프다운(pump down) 단계, 접합되는 상기 이미지 센서 기판과 글래스 기판을 상기 중합체의 최종 경화 온도로 가열하는 가열(heating) 단계, 상기 접합되는 상기 이미지 센서 기판과 글래스 기판을 상기 중합체 경화 시간 동안 압축하는 압축(compression) 단계, 상기 접합되는 상기 이미지 센서 기판과 글래스 기판이 열적 스트레스(thermal stress)에 의해 손상되지 않도록 완만한 냉각비(cooling ramp rate)로 냉각하는 냉각(cooling) 단계를 포함하는 것이 바람직하다.Finally, step a3) includes a pump down step of injecting an inert gas into a chamber where a glass bonding step is performed to prevent oxidation of the polymer. A heating step of heating to a final curing temperature of the substrate, a compression step of compressing the bonded image sensor substrate and the glass substrate during the polymer curing time, and the bonded image sensor substrate and the glass substrate are thermally stressed. It is preferable to include a cooling step of cooling at a gentle cooling ramp rate so as not to be damaged by thermal stress.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈의 단면도를 도시한 것이다. 1 is a cross-sectional view of a camera module according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈(100)은 이미지 센서 기판(110), 리드 라인(130), 글래스 기판(120), 렌즈부(140)를 포함하여 구성된다.As shown, the camera module 100 according to the embodiment of the present invention includes an image sensor substrate 110, a lead line 130, a glass substrate 120, and a lens unit 140.

상기 이미지 센서 기판(110)은 단결정 실리콘으로 만들어진 얇은 기판으로 활성면과 비활성면을 구비한다. 이미지 센서 기판(110)의 활성면에 이미지 센서(112)가 배치되고, 이미지 센서(112) 주변부에 한 개 이상의 범프(116)가 형성되며, 범프(116)를 둘러싸는 복수의 패드(114)가 형성된다.The image sensor substrate 110 is a thin substrate made of single crystal silicon and has an active surface and an inactive surface. The image sensor 112 is disposed on the active surface of the image sensor substrate 110, one or more bumps 116 are formed at the periphery of the image sensor 112, and a plurality of pads 114 surrounding the bumps 116. Is formed.

이미지 센서(112)는 이미지 어레이(image array)와 마이크로 렌즈(micro lens)로 구성되는 광학 센서 패키지로서, 예를 들면 전하결합소자(CCD: charge couple device) 또는 상보성 금속 산화물 반도체(CMOS: complementary metal oxide semiconductor)등 일 수 있다.The image sensor 112 is an optical sensor package consisting of an image array and a micro lens, for example, a charge couple device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS). oxide semiconductor).

범프(116)는 글래스 기판(120)과 접합시 글래스 기판(120)을 지지하는 역할을 수행하며, 이미지 센서(112)와 패드(114) 사이에 위치되어 형성되는 것이 바람직하다. 범프(116)는 금(AU)을 포함하는 재질로 형성될 수 있으며, 약 48um 내지 52um의 높이로 형성될 수 있다.The bump 116 serves to support the glass substrate 120 at the time of bonding to the glass substrate 120 and is formed between the image sensor 112 and the pad 114. The bump 116 may be formed of a material including gold (AU), and may be formed to a height of about 48um to 52um.

패드(114)는 전기적 연결 단자로 동작하며, 외부로 인출되는 리드라인(130)에 연결된다. 패드(114)는 알루미늄(Al)을 포함하는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 패드(114)는 알루미늄 재질만으로 형성될 수 있으며, 알루미늄과 구리(Cu)의 함금 재질로 형성 될 수도 있다.The pad 114 operates as an electrical connection terminal and is connected to the lead line 130 drawn out to the outside. The pad 114 may be formed of a material including aluminum (Al). For example, the pad 114 may be formed of only an aluminum material, or may be formed of an alloy material of aluminum and copper (Cu).

이미지 센서 기판(110)의 활성면은 산화실리콘(SiOx) 또는 질화실리콘(SiNx)으로 구성되는 보호막(Passivation layer)(118)이 도포될 수 있으며, 이때 보호막(118)은 이미지 센서(112), 패드(114)가 정상적으로 동작될 수 있도록 도포되는 것이 바람직하다.The active surface of the image sensor substrate 110 may be coated with a passivation layer 118 made of silicon oxide (SiO x ) or silicon nitride (SiN x ), wherein the passivation layer 118 is an image sensor 112. ), It is preferable to apply the pad 114 so that it can operate normally.

상기 리드라인(130)은 패드(114)에 연결되어 외부로 인출되는 도선으로서, 이미지 센서 기판(110)의 측면을 따라 형성되는 것이 바람직하다. 리드라인(130)은 금(AU)을 포함하는 재질로 형성될 수 있으며, 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board) 등 외부 전기적 회로에 연결될 수 있다.The lead line 130 is a conductive line connected to the pad 114 and drawn out to the outside, and is formed along the side surface of the image sensor substrate 110. The lead line 130 may be formed of a material including gold (AU), and may be connected to an external electrical circuit such as a printed circuit board (PCB).

상기 글래스 기판(120)은 이미지 센서 기판(110)에 배치된 이미지 센서(112)를 커버(cover)하여 이미지 센서(112)를 보호하는 구성요소로서, 이미지 센서 기판(110)의 범프(116)에 안착되어 이미지 센서 기판(110)의 활성면에 접합된다. 글래스 기판(120)은 광 투과율이 좋은 무기 재료, 예를 들면, 글래스(glass), 석영(quartz) 재질의 기판일 수 있다.The glass substrate 120 is a component that covers the image sensor 112 disposed on the image sensor substrate 110 and protects the image sensor 112. The bump 116 of the image sensor substrate 110 is provided. It is mounted on and bonded to the active surface of the image sensor substrate 110. The glass substrate 120 may be an inorganic material having a good light transmittance, for example, a substrate made of glass or quartz.

이미지 센서 기판(110)의 활성면에 접촉되는 글래스 기판(120) 면에는 이미지 센서(112)와 범프(116)사이에 이미지 센서(112) 주변부를 둘러쌀 수 있는 댐(122)이 형성되는 것이 바람직하다. 댐(122)은 글래스 기판(120)과 이미지 센서 기판(110)이 접합되는 경우 지지역할을 수행할 뿐만 아니라 이미지 센서(112)로 이물질이 유입되는 것을 차단하는 역할을 수행한다. On the surface of the glass substrate 120 which is in contact with the active surface of the image sensor substrate 110, a dam 122 may be formed between the image sensor 112 and the bump 116 to surround the image sensor 112 periphery. desirable. The dam 122 not only serves as a ground area when the glass substrate 120 and the image sensor substrate 110 are bonded to each other, but also serves to block foreign matter from entering the image sensor 112.

댐(122)은 폴리이미드(Polyimid)와 같은 유기 고분자 화합물이 패턴닝(patterning)되어 형성될 수 있으며, 스핀 코터(spin coater), 스프레이 코터(spray coater)와 같은 코터(coater)에 의하여 감광-접착성(PS-adhesive) 중합체(polymer)(124)가 더 도포된 후, 핫 플레이트(hot plate)와 같은 가열수단에 의해 베이킹(baking)되는 것이 바람직하다.The dam 122 may be formed by patterning an organic polymer compound such as polyimide, and may be formed by a coater such as a spin coater or a spray coater. It is preferred that after the PS-adhesive polymer 124 is further applied, it is baked by heating means such as a hot plate.

상기 렌즈부(140)는 빛을 이미지 센서(112)로 집광시키는 구성요소로서, 복수의 렌즈(146)와 복수의 렌즈(146)를 둘러싸는 렌즈 하우징(142), 캡(144) 및 복수의 렌즈(146) 사이에 형성된 공간으로 충진되는 굴절률 조절 물질(148)로 구성되어, 글래스 기판(120)에 접합된다.The lens unit 140 is a component for condensing light to the image sensor 112, and includes a plurality of lenses 146, a lens housing 142, a cap 144, and a plurality of lenses 146. It is composed of a refractive index adjusting material 148 filled into the space formed between the lens 146, and bonded to the glass substrate 120.

복수의 렌즈(146)는 빛을 모으거나 분산하기 위한 볼록렌즈, 오목렌즈 등 광 학렌즈의 적절한 조합일 수 있다. 광학렌즈는 플라스틱 재질로 제작되는 것이 바람직하다.The plurality of lenses 146 may be a suitable combination of optical lenses such as convex lenses and concave lenses for collecting or dispersing light. The optical lens is preferably made of a plastic material.

굴절률 조절 물질(148)은 입자의 크기에 따라 에너지 밴드갭(bandgap)이 조절되는 나노 결정(nano crystal) 물질로서, 1.6 내지 1.9의 유전상수(dielectric constant) 값을 가지는 투명한 물질(clear material)인 것이 바람직하다. 굴절률 조절 물질(148)은 복수의 렌즈(146)사이뿐만 아니라 글래스 기판(120)과 렌즈부(140)의 접합면에도 충진되어 글래스 기판(120)과 렌즈부(140)을 본딩(bonding)하는 역할을 수행할 수 있다.The refractive index adjusting material 148 is a nano crystal material whose energy bandgap is adjusted according to the particle size, and is a clear material having a dielectric constant value of 1.6 to 1.9. It is preferable. The refractive index adjusting material 148 is filled not only between the plurality of lenses 146 but also at the bonding surface of the glass substrate 120 and the lens unit 140 to bond the glass substrate 120 and the lens unit 140. Can play a role.

종래의 렌즈 조합의 경우에는 복수의 렌즈사이는 유전상수 1인 공기가 충진되어 있어 이미지 센서에 이미지를 결상하기 위하여, 일정한 초점거리를 유지하여야 하는데, 이로 인하여 복수의 렌즈사이의 거리가 커지게 된다. In the conventional lens combination, air having a dielectric constant of 1 is filled between the plurality of lenses, so that a constant focal length must be maintained to form an image in the image sensor, thereby increasing the distance between the plurality of lenses. .

그러나 본 실시예에서와 같이 복수의 렌즈사이에 충진되는 물질을 공기보다 굴절률이 큰 굴절률 조절 물질로 대체함으로써, 복수의 렌즈사이의 거리를 줄일 수 있게 되고, 결과적으로 핸드폰, 디지털카메라 등에 사용되는 카메라 모듈의 크기를 소형화할 수 있게 된다.However, by replacing a material filled between the plurality of lenses with a refractive index adjusting material having a larger refractive index than air as in the present embodiment, the distance between the plurality of lenses can be reduced, and as a result, a camera used in a mobile phone, a digital camera, or the like. The size of the module can be reduced.

이미지 센서 기판(110)과 글래스 기판(120)의 접합면 중 외부로 노출되는 댐(122)과 범프(116)는 에폭시(epoxy)와 같은 열경화성 고분자 화합물(150)로 몰딩되는 것이 바람직하다.The dam 122 and the bump 116 exposed to the outside of the bonding surface of the image sensor substrate 110 and the glass substrate 120 may be molded with a thermosetting polymer compound 150 such as epoxy.

본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈은, 상기에서 설명한 본 발명의 일실시예와는 달리, 이미지 센서 기판(110)과 글래스 기판(120) 사이에 형성되어 지지역할을 수행하는 지지수단을 선택적으로 가질 수 있다. 즉, 이미지 센서 기판(110)과 글래스 기판(120)의 접합면사이에 형성되는 지지수단은 이미지 센서 기판(110)에 형성되는 적어도 한 개의 범프(bump)(116) 또는 글래스 기판(120)에 형성되는 댐(dam)(122) 중 어느 하나일 수 있다. 범프(116)와 댐(122)의 위치, 재질 및 형성방법은 상기의 본 발명의 일실시예에서 설명한 바와 같다.Camera module according to another embodiment of the present invention, unlike the embodiment of the present invention described above, is formed between the image sensor substrate 110 and the glass substrate 120 to selectively support the support means for performing the local area You can have That is, the supporting means formed between the bonding surface of the image sensor substrate 110 and the glass substrate 120 is connected to at least one bump 116 or the glass substrate 120 formed on the image sensor substrate 110. It may be any one of dams 122 formed. The location, material, and formation method of the bump 116 and the dam 122 are the same as described above in the embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예 또는 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 범프와 댐 같은 지지수단은 카메라 모듈이 웨이퍼 레벨에서 패키지 되는 경우 적절한 지지대 역할을 수행함으로써, 이미지 센서기판에 접합되는 글래스 기판이 어느 한쪽으로 미세하게 눌려 경사지는 것을 방지한다. 글래스 기판이 경사지는 경우 글래스로 입사되는 빛이 각기 다른 굴절율을 갖게 되어 이미지가 왜곡될 수 있기 때문이다.In one embodiment of the present invention or another embodiment of the present invention, the support means such as bumps and dams serve as an appropriate support when the camera module is packaged at the wafer level, thereby the glass substrate to be bonded to the image sensor substrate To prevent it from being pressed down finely. This is because when the glass substrate is inclined, the light incident on the glass may have different refractive indices and the image may be distorted.

다음으로는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈 제작 방법을 설명한다.Next, a camera module manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈 제작 방법을 도시한 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a camera module manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈 제작 방법은 글래스 접합 단계(S100), 절단 단계(S200), 와이어 본딩 단계(S300) 및 렌즈부 접합 단계(S400)를 포함하여 구성된다.As shown, the camera module manufacturing method according to an embodiment of the present invention comprises a glass bonding step (S100), cutting step (S200), wire bonding step (S300) and lens unit bonding step (S400). .

상기 글래스 접합 단계(S100)는 적어도 하나의 패드와 적어도 한 쌍의 범프가 형성된 이미지 센서 기판에, 관통라인이 형성된 글래스 기판을 정렬(align)하여 접합하는 단계로서, 이미지 센서 기판 처리 단계, 글래스 접합 단계 및 본딩 단계를 포함한다.The glass bonding step (S100) is a step of aligning and bonding the glass substrate on which the through line is formed to the image sensor substrate on which at least one pad and at least one pair of bumps are formed. Step and bonding step.

이미지 센서 기판 처리 단계를 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 설명한다.An image sensor substrate processing step will be described with reference to FIGS. 3A-3C.

도3a는 이미지 센서 기판에 이미지 센서와 패드를 배치하는 단계를 도시한다. 도시된 바와 같이, 제공되는 이미지 센서 기판(110)의 활성면에, 이미지 센서(112)와 리드 라인이 연결되는 패드(114)를 배치한다.3A illustrates the steps of placing an image sensor and a pad on an image sensor substrate. As shown, the pad 114 to which the image sensor 112 and the lead line are connected is disposed on the active surface of the provided image sensor substrate 110.

도3b는 이미지 센서 기판에 보호막을 형성하는 단계를 도시한다. 도시된 바와 같이, 이미지 센서 기판의 활성면에 이미지 센서와 패드가 노출되도록 보호막(passivation layer)(118)을 형성한다.3B illustrates a step of forming a protective film on the image sensor substrate. As shown, a passivation layer 118 is formed on the active surface of the image sensor substrate to expose the image sensor and pads.

도3c는 범프를 형성하는 단계를 도시한다. 도시된 바와 같이, 이미지 센서 기판에 지지 역할을 수행하는 범프(116) 어레이를 형성한다. 범프(116)는 금(Au)이 포함된 재질로 하여 48um 내지 52um의 높이로 형성되는 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니다.Figure 3c shows the step of forming a bump. As shown, an array of bumps 116 is formed on the image sensor substrate that serves as a support. Bump 116 is preferably made of a material containing gold (Au) to a height of 48um to 52um, but is not limited thereto.

도 4는 이미지 센서 기판 처리 단계로 얻어지는 이미지 센서 기판의 평면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 본 예시에서는 하나의 단위 칩 당 한 쌍의 범프(116)가 형성된 경우를 예시하였지만 이에 한정되는 것은 아니다.4 shows a top view of an image sensor substrate obtained in an image sensor substrate processing step. As illustrated, in the present example, a case in which a pair of bumps 116 are formed per unit chip is illustrated, but is not limited thereto.

글래스 기판 처리 단계를 도 5a 내지 도5e를 참조하여 설명한다.The glass substrate processing step will be described with reference to FIGS. 5A to 5E.

도 5a는 글래스 기판 제공 단계를 도시하고, 도 5b는 관통라인 형성 단계를 도시한다. 도시된 바와 같이, 제공된 글래스 기판(120)에 패드에 대응하는 관통라인(126)을 형성한다. 관통라인(126)은 샌드 블래스트(sand blast), 레이저 등 드릴링 방법 또는 에칭(etching) 방법 등을 통하여 형성될 수 있다. 여기에서 관통라 인(126)은 글래스 기판(120)이 이미지 센서 기판에 접합되는 경우 이미지 센서에 배치된 패드에 와이어 본딩 작업을 용이하게 하는 공간을 제공하는 역할을 수행한다.FIG. 5A shows a glass substrate providing step, and FIG. 5B shows a through line forming step. As shown, the through line 126 corresponding to the pad is formed on the provided glass substrate 120. The through line 126 may be formed through a drilling method such as a sand blast, a laser, or an etching method. Here, the through line 126 serves to provide a space for facilitating wire bonding to a pad disposed on the image sensor when the glass substrate 120 is bonded to the image sensor substrate.

도 5c는 폴리이미드 도포 단계를 도시하고, 도 5d는 패터닝 단계를 도시한다. 도시된 바와 같이, 글래스 기판면에 폴리이미드(PI: Polyimid)와 같은 유기 고분자 화합물을 도포한 후, 패턴닝하여 댐을 형성한다. 댐은 이미지 센서 기판을 지지하며, 이미지 센서로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 기능을 수행한다.FIG. 5C shows the polyimide application step and FIG. 5D shows the patterning step. As shown in the drawing, an organic polymer compound such as polyimide (PI) is coated on the surface of the glass substrate and then patterned to form a dam. The dam supports the image sensor substrate and serves to prevent foreign substances from entering the image sensor.

도 5e는 중합체 도포 단계를 도시한다. 도시된 바와 같이, 댐에 감광-접착성(PS-adhesive) 중합체(polymer)(124)를 도포한다. 중합체는 스핀코터 등에 의하여 댐에 도포될 수 있으며, 도포된 후 핫 플레이트와 같은 가열수단에 의해 베이킹되는 것이 바람직하다.5E illustrates a polymer application step. As shown, a PS-adhesive polymer 124 is applied to the dam. The polymer may be applied to the dam by a spin coater or the like, which is preferably baked by heating means such as a hot plate.

도 5b에서 형성된 관통라인에 대하여 좀 더 상세하게 설명한다.The through line formed in FIG. 5B will be described in more detail.

도 6은 관통라인이 형성된 글래스 기판의 평면도를 도시한다. 글래스 기판의 부분 확대도(127)를 참조하면, 글래스 기판의 칩과 인접된 칩 사이에는 관통라인(126)이 형성되어 있다. 뽀족한 모양으로 형성된 관통라인의 끝 부분(128)은 다이싱시 절단을 용이하게 한다. 한편, 글래스 기판의 칩 꼭지점 부분(129)은 관통라인(126)이 연장되어 형성되지 않고 글래스로 남아 있는데 이는 이미지 센서 기판과 글래스 기판의 접합이 웨이퍼 레벨에서 이루어 질 수 있도록 한다.6 shows a top view of a glass substrate on which a through line is formed. Referring to the partially enlarged view 127 of the glass substrate, a through line 126 is formed between the chip of the glass substrate and the adjacent chip. The end portion 128 of the through line formed in a pointed shape facilitates cutting during dicing. On the other hand, the chip vertex portion 129 of the glass substrate is not formed by extending the through line 126, but remains glass, which allows the image sensor substrate and the glass substrate to be bonded at the wafer level.

웨이퍼 레벨 패키지에서 글래스 기판에 대한 공정 수가 많아질수록 글래스 기판에 문제가 발생할 확률이 증가하며, 이는 생산 비용에도 영향을 미치게 되는 데, 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈 제조 방법에 따르는 경우 종래에 비하여 글래스 기판에 대한 공정수가 감소하여 양질의 카메라 모듈을 경제적으로 얻을 수 있게 된다.In the wafer-level package, as the number of processes for the glass substrate increases, the probability of a problem occurring in the glass substrate increases, which also affects the production cost. In the case of the camera module manufacturing method according to an embodiment of the present invention, In comparison, the number of processes for the glass substrate is reduced, so that a high quality camera module can be economically obtained.

본딩 단계를 도7을 참조하여 설명한다. 도 7은 이미지 센서 기판과 글래스 기판의 본딩 단계를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 댐(122)이 형성된 글래스 기판(120)에 범프(116)가 형성된 이미지 센서 기판(110)을 정렬하여 접합한다. The bonding step will be described with reference to FIG. 7 illustrates a bonding step of an image sensor substrate and a glass substrate. As illustrated, the image sensor substrate 110 having the bumps 116 is aligned and bonded to the glass substrate 120 having the dam 122 formed thereon.

본딩 단계는 댐(122)에 도포된 중합체(124)의 산화를 방지하기 위하여 글래스 접합 단계가 진행되는 챔버에 비활성기체를 주입하여 펌프다운(pump down)하고, 접합되는 이미지 센서 기판(110)과 글래스 기판(120)을 중합체(124)의 최종 경화 온도로 가열(heating)한다. 최종 가열 온도는 중합체(124)의 경화반응에 의존하고 경화반응은 중합체(124)의 최종 경화 온도와 관련이 있기 때문이다.The bonding step pumps down by injecting an inert gas into the chamber where the glass bonding step is performed in order to prevent oxidation of the polymer 124 applied to the dam 122, and the image sensor substrate 110 to be bonded. The glass substrate 120 is heated to the final curing temperature of the polymer 124. This is because the final heating temperature depends on the curing reaction of the polymer 124 and the curing reaction is related to the final curing temperature of the polymer 124.

그리고 접합되는 이미지 센서 기판(110)과 글래스 기판(120)을 중합체(124) 경화 시간 동안 압축(compression)한 다음, 접합되는 이미지 센서 기판(110)과 글래스 기판(120)이 열적 스트레스(thermal stress)에 의해 손상되지 않도록 완만한 냉각비(cooling ramp rate)로 냉각(cooling)한다. 압축과정에서 z방향(글래스 기판에 이미지 센서 기판이 접합되는 방향)의 가교화(crosslinking)반응 또는 상호확산(interdiffusion)반응이 촉진된다. Then, the bonded image sensor substrate 110 and the glass substrate 120 are compressed during the curing time of the polymer 124, and then the image sensor substrate 110 and the glass substrate 120 to be bonded are thermally stressed. Cool at a gentle cooling ramp rate to avoid damage by). In the compression process, the crosslinking reaction or the interdiffusion reaction in the z direction (the direction in which the image sensor substrate is bonded to the glass substrate) is promoted.

본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈 제조 방법에 따르는 경우, 이미지 센서 기판에 에폭시가 도포되어 접합되는 경우와는 달리 글래스 기판에 형성된 댐에 중합체를 도포하여 접합을 수행함으로써 이미지 센서에 에폭시가 흘러 들어가는 경우가 발생하지 않게 된다.According to the camera module manufacturing method according to an embodiment of the present invention, unlike the case where the epoxy is applied to the image sensor substrate and bonded, the epoxy is applied to the image sensor by applying a polymer to the dam formed on the glass substrate to perform the bonding It does not happen.

본딩 단계에서는 이미지 센서 기판(110)과 글래스 기판(120)의 접합면 중 외부로 노출되는 댐(122)과 범프(116)를 엑폭시(epoxy)(150)와 같은 열경화성 고분자 화합물로 몰딩하는 과정이 더 포함될 수 있다. In the bonding step, a process of molding the dam 122 and the bump 116 exposed to the outside of the bonding surface of the image sensor substrate 110 and the glass substrate 120 with a thermosetting polymer compound such as epoxy 150. This may be further included.

에폭시 몰딩은 글래스 기판에 패터닝 공정을 통하여 원하는 위치에 도포한 후 본딩함으로써 이루어질 수 있다. 본딩과정에서 에폭시가 퍼지는 현상을 고려하여 이미지 센서나 와이어 본딩 할 곳 등에 에폭시가 침투되지 않도록 패터닝 되는 것이 바람직하다.Epoxy molding may be performed by applying a bonding to a glass substrate in a desired position through a patterning process. In consideration of the spreading of epoxy in the bonding process, it is preferable to pattern the epoxy so as not to penetrate the image sensor or the place of wire bonding.

상기 절단 단계(S200)는 도 8을 참조하여 설명한다. 도8은 글래스 기판이 접합된 이미지 센서 기판을 절단하는 절단 단계를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 서로 접합된 이미지 센서 기판(110)과 글래스 기판(120)을 다이아몬든 휠(wheel) 등의 절단 수단을 사용하여 다이싱한다. 이때, 글래스 기판(120)에 형성된 관통라인(126)이 길이 방향으로 절분되도록 다이싱하는 것이 바람직하다. The cutting step (S200) will be described with reference to FIG. 8 shows a cutting step of cutting an image sensor substrate to which a glass substrate is bonded. As illustrated, the image sensor substrate 110 and the glass substrate 120 bonded to each other are diced using cutting means such as a diamond wheel. At this time, it is preferable to dicing the through line 126 formed on the glass substrate 120 to be cut in the longitudinal direction.

상기 와이어 본딩 단계(S300)는 도9를 참조하여 설명한다. 도9는 글래스가 접합된 이미지 센서 칩에 와이어 본딩하는 단계를 도시한다. 도시된 바와 같이, 이미지 센서 기판의 패드(114)에 리드 라인(130)을 연결하여 외부로 인출한다. 이때, 글래스 기판의 처리단계에서 형성된 관통라인(126)은 와이어 본딩 작업을 용이하게 수행할 수 있는 공간을 제공한다. 도 10은 와이어 본딩 단계를 거친 후, 글래스가 접합된 이미지 센서 칩의 평면도를 도시한다.The wire bonding step S300 will be described with reference to FIG. 9. 9 shows wire bonding to a glass-bonded image sensor chip. As shown, the lead line 130 is connected to the pad 114 of the image sensor substrate and drawn out to the outside. In this case, the through line 126 formed in the processing step of the glass substrate provides a space for easily performing the wire bonding operation. FIG. 10 shows a top view of an image sensor chip with glass bonded after undergoing a wire bonding step.

상기 렌즈부 접합 단계(S400)는 도 11을 참조하여 설명한다. 이 단계에서는 글래스 기판(120)면에, 복수의 렌즈(146)와 굴절률 조절 물질(148)을 포함하는 렌즈부(140)를 접합한다.The lens unit bonding step S400 will be described with reference to FIG. 11. In this step, the lens unit 140 including the plurality of lenses 146 and the refractive index adjusting material 148 is bonded to the surface of the glass substrate 120.

렌즈부(140)는 복수의 렌즈(146)를 렌즈 하우징(142)에 조합하고, 복수의 렌즈(146) 사이에 형성된 공간을 굴절률 조절 물질(148)로 충진하는 과정으로 제작될 수 있다. 여기에서, 굴절률 조절 물질(148)은 입자의 크기에 따라 에너지 밴드갭(bandgap)이 조절되는 나노 결정(nano crystal) 물질로서, 1.6 내지 1.9의 유전상수(dielectric constant) 값을 가지는 것이 바람직하다.The lens unit 140 may be manufactured by combining a plurality of lenses 146 in the lens housing 142 and filling a space formed between the plurality of lenses 146 with the refractive index adjusting material 148. Here, the refractive index adjusting material 148 is a nano crystal material whose energy bandgap is adjusted according to the particle size, and preferably has a dielectric constant value of 1.6 to 1.9.

본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈 제조 방법에 따르는 경우, 별도로 제작된 렌즈부는 이미지 센서 기판과 글래스 기판이 접합된 후 절단 된 칩 상태에서 본딩이 이루어지므로, 웨이퍼 레벨에서 렌즈부가 본딩되는 경우에 비하여 수율이 증가하게 된다.According to the method of manufacturing a camera module according to an embodiment of the present invention, since the lens unit manufactured separately is bonded in the state of the chip cut after the image sensor substrate and the glass substrate are bonded, when the lens unit is bonded at the wafer level Yield is increased compared to.

상기에서 설명한 단계를 통하여 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈이 제작될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 카메라 모듈은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라 모듈 제작 방법의 글래스 접합 단계(S100)에 있어서, 이미지 센서 기판에 범프 어레이를 형성하는 과정 및 글래스 기판에 댐을 형성하는 과정 중 하나의 과정을 선택적으로 진행함으로써 이루어 질 수 있다.Through the steps described above, a camera module according to an embodiment of the present invention may be manufactured. Camera module according to another embodiment of the present invention in the glass bonding step (S100) of the camera module manufacturing method according to an embodiment of the present invention, forming a bump array on the image sensor substrate and forming a dam on the glass substrate This can be done by selectively performing one of the processes.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated by the limited embodiment and drawing, this invention is not limited by this, The person of ordinary skill in the art to which this invention belongs, Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalent claims.

상술한 바와 같이 본 발명의 카메라 모듈 및 그 제조 방법은 다음과 같은 효과를 제공한다. As described above, the camera module and its manufacturing method of the present invention provide the following effects.

첫째, 복수의 렌즈 사이에 굴절률이 큰 물질을 충진함으로써, 복수의 렌즈간 사이의 거리를 줄일 수 있게 되어 카메라 모듈을 크기를 소형화하면서도 그 성능을 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.First, by filling a material having a large refractive index between a plurality of lenses, it is possible to reduce the distance between the plurality of lenses to reduce the size of the camera module, while improving the performance.

둘째, 범프 및 댐과 같은 지지수단을 형성함으로써, 글래스 기판의 기울어짐이 방지되어 굴절률에 의해 이미지가 왜곡되는 문제점이 해결하는 효과가 있다.Second, by forming supporting means such as bumps and dams, the glass substrate is prevented from being tilted, thereby solving the problem of distorting the image due to the refractive index.

셋째, 글래스 기판에 대한 공정수가 줄어들게 됨으로써, 종래 CSP 타입의 제조공정에 비하여 양질의 카메라 모듈을 경제적으로 얻을 수 있는 효과가 있다.Third, by reducing the number of processes for the glass substrate, there is an effect that it is possible to economically obtain a high-quality camera module compared to the conventional CSP type manufacturing process.

넷째, 글래스 기판에 형성된 댐에 중합체를 도포하여 접합을 수행함으로써, 이미지 센서에 에폭시가 흘러 들어가는 문제점을 해결하는 효과가 있다.Fourth, by applying a polymer to the dam formed on the glass substrate to perform the bonding, there is an effect of solving the problem that the epoxy flows into the image sensor.

다섯째, 별도로 제작된 렌즈부가 글래스가 접합된 이미지 센서 칩에 본딩됨으로써, 웨이퍼 레벨에서 렌즈부가 본딩되는 경우에 비하여 수율이 증가하는 효과가 있다.Fifth, since the separately manufactured lens unit is bonded to the image sensor chip to which glass is bonded, the yield is increased as compared with the case where the lens unit is bonded at the wafer level.

여섯째, 글래스 기판에 관통라인을 형성하여 와이어 본딩시 작업 공간을 제공함으로써, 카메라 모듈 제조 공정의 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.Sixth, by forming a through line on the glass substrate to provide a work space during wire bonding, there is an effect that can increase the efficiency of the camera module manufacturing process.

Claims (30)

활성면에 이미지 센서가 배치되고, 상기 이미지 센서 주변부에 적어도 하나의 패드가 형성되는 이미지 센서 기판;An image sensor substrate disposed on an active surface and having at least one pad formed around the image sensor; 상기 패드에 연결되어 외부로 인출되는 리드라인;A lead line connected to the pad and drawn out to the outside; 상기 이미지 센서 기판의 활성면에 접합되는 글래스 기판; 및A glass substrate bonded to an active surface of the image sensor substrate; And 복수의 렌즈와 굴절률 조절 물질로 구성되며, 상기 글래스 기판에 접합되는 렌즈부를 포함하며,Comprising a plurality of lenses and a refractive index adjusting material, comprising a lens portion bonded to the glass substrate, 상기 이미지 센서 기판과 상기 글래스 기판 사이에, 지지수단이 형성Support means is formed between the image sensor substrate and the glass substrate. 되는 카메라 모듈.Camera module. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 지지수단은,The support means, 상기 이미지 센서 기판에 형성되는 적어도 한 개의 범프(bump)로서,At least one bump formed on the image sensor substrate, 상기 이미지 센서와 상기 패드 사이에 위치Positioned between the image sensor and the pad 되는 카메라 모듈.Camera module. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 지지수단은,The support means, 상기 글래스 기판에 형성되는 댐(dam)으로서,As a dam formed in the glass substrate, 상기 이미지 센서와 상기 패드 사이에 위치되어, 상기 이미지 센서 주변부Located around the image sensor and the pad, the peripheral portion of the image sensor 를 둘러싸는 카메라 모듈.Camera module surrounding the camera. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이미지 센서 기판과 상기 글래스 기판은 열경화성 고분자 화합물로 몰딩The image sensor substrate and the glass substrate are molded with a thermosetting polymer compound 되는 카메라 모듈.Camera module. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 렌즈부는,The lens unit, 상기 복수의 렌즈를 둘러싸는 렌즈 하우징과 캡을 포함하여 구성되며,It comprises a lens housing and cap surrounding the plurality of lenses, 상기 굴절률 조절 물질은 상기 복수의 렌즈 사이에 형성된 공간으로 충진The refractive index adjusting material is filled into a space formed between the plurality of lenses. 되는 카메라 모듈.Camera module. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 범프는 48um 내지 52um의 높이로 형성The bump is formed to a height of 48um to 52um 되는 카메라 모듈.Camera module. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 댐은 고분자 화합물이 패턴닝되어 형성The dam is formed by patterning a polymer compound 되는 카메라 모듈.Camera module. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 굴절률 조절 물질은 입자의 크기에 따라 에너지 밴드갭(bandgap)이 조절되는 나노 결정(nano crystal) 물질로서, 1.6 내지 1.9의 유전상수(dielectric constant) 값The refractive index controlling material is a nano crystal material whose energy bandgap is adjusted according to the particle size, and has a dielectric constant value of 1.6 to 1.9. 을 가지는 카메라 모듈.Camera module having a. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 범프는 금(AU)을 포함하는 재질로 형성The bump is formed of a material containing gold (AU) 되는 카메라 모듈.Camera module. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 댐은 코터(coater)에 의하여 감광-접착성(PS-adhesive) 중합체(polymer)가 더 도포되고, 가열수단에 의해 베이킹The dam is further coated with a PS-adhesive polymer by a coater and baked by heating means. 되는 카메라 모듈.Camera module. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 굴절률 조절 물질은 상기 글래스 기판과 상기 렌즈부의 접합면에 충진The refractive index adjusting material is filled in the bonding surface of the glass substrate and the lens unit. 되는 카메라 모듈.Camera module. 활성면에 이미지 센서가 배치되며, 상기 이미지 센서 주변부에 적어도 한 개의 범프가 형성되고, 상기 범프를 둘러싸는 적어도 하나의 패드가 형성되는 이미지 센서 기판;An image sensor substrate disposed on an active surface, at least one bump formed around a periphery of the image sensor, and at least one pad surrounding the bump; 상기 패드에 연결되어 외부로 인출되는 리드라인;A lead line connected to the pad and drawn out to the outside; 상기 이미지 센서와 상기 범프 사이에 위치되어 지지역할을 수행하는 댐이 형성되고, 상기 범프에 안착되어 상기 이미지 센서 기판의 활성면에 접합되는 글래스 기판; 및A glass substrate formed between the image sensor and the bump to perform a local area, and mounted on the bump and bonded to an active surface of the image sensor substrate; And 복수의 렌즈와 굴절률 조절 물질로 구성되며, 상기 글래스 기판에 접합되는 렌즈부A lens unit composed of a plurality of lenses and a refractive index adjusting material and bonded to the glass substrate. 를 포함하는 카메라 모듈.Camera module comprising a. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 이미지 센서 기판과 상기 글래스 기판은 열경화성 고분자 화합물로 몰딩The image sensor substrate and the glass substrate are molded with a thermosetting polymer compound 되는 카메라 모듈.Camera module. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 렌즈부는,The lens unit, 상기 복수의 렌즈를 둘러싸는 렌즈 하우징과 캡을 포함하여 구성되며,It comprises a lens housing and cap surrounding the plurality of lenses, 상기 굴절률 조절 물질은 상기 복수의 렌즈 사이에 형성된 공간으로 충진The refractive index adjusting material is filled into a space formed between the plurality of lenses. 되는 카메라 모듈.Camera module. 제12항에 있어서, The method of claim 12, 상기 범프는 48um 내지 52um의 높이로 형성The bump is formed to a height of 48um to 52um 되는 카메라 모듈.Camera module. 제12항에 있어서, The method of claim 12, 상기 댐은 고분자 화합물이 패턴닝되어 형성The dam is formed by patterning a polymer compound 되는 카메라 모듈.Camera module. 제12항에 있어서, The method of claim 12, 상기 굴절률 조절 물질은 입자의 크기에 따라 에너지 밴드갭(bandgap)이 조절되는 나노 결정(nano crystal) 물질로서, 1.6 내지 1.9의 유전상수(dielectric constant) 값The refractive index controlling material is a nano crystal material whose energy bandgap is adjusted according to the particle size, and has a dielectric constant value of 1.6 to 1.9. 을 가지는 카메라 모듈.Camera module having a. 제15항에 있어서, The method of claim 15, 상기 범프는 금(AU)을 포함하는 재질로 형성The bump is formed of a material containing gold (AU) 되는 카메라 모듈.Camera module. 제16항에 있어서, The method of claim 16, 상기 댐은 코터(coater)에 의하여 감광-접착성(PS-adhesive) 중합체(polymer)가 더 도포되고, 가열수단에 의해 베이킹The dam is further coated with a PS-adhesive polymer by a coater and baked by heating means. 되는 카메라 모듈.Camera module. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 굴절률 조절 물질은 상기 글래스 기판과 상기 렌즈부의 접합면에 충진The refractive index adjusting material is filled in the bonding surface of the glass substrate and the lens unit. 되는 카메라 모듈.Camera module. a) 적어도 하나의 패드와 적어도 한 개의 범프가 형성된 이미지 센서 기판에, 관통라인이 형성된 글래스 기판을 정렬(align)하여 접합하는 글래스 접합 단계;a) a glass bonding step of aligning and bonding the glass substrate having the through line to the image sensor substrate having at least one pad and at least one bump formed thereon; b) 상기 접합된 이미지 센서 기판과 글래스 기판을 상기 관통라인의 길이방향으로 절분되도록 다이싱하는 절단 단계;b) cutting the bonded image sensor substrate and the glass substrate to be cut in the longitudinal direction of the through line; c) 상기 글래스 기판의 관통라인으로 인해 형성된 공간으로 노출되는, 상기 이미지 센서 기판의 패드에 리드 라인을 연결하여 외부로 인출하는 와이어 본딩 단계; 및c) a wire bonding step of connecting a lead line to a pad of the image sensor substrate, which is exposed to a space formed by the through line of the glass substrate, and withdraws it to the outside; And d) 상기 글래스 기판면에, 복수의 렌즈와 굴절률 조절 물질을 포함하는 렌즈부를 접합하는 렌즈부 접합 단계;d) a lens unit bonding step of bonding a lens unit including a plurality of lenses and a refractive index controlling material to the surface of the glass substrate; 를 포함하는 카메라 모듈 제조 방법.Camera module manufacturing method comprising a. 제21항에 있어서, 상기 a)단계는,The method of claim 21, wherein step a) a1) 상기 이미지 센서 기판의 활성면에, 이미지 센서와 리드 라인이 연결되는 패드를 배치하고, 범프 어레이를 형성하는 이미지 센서 기판 처리 단계,a1) an image sensor substrate processing step of disposing a pad to which an image sensor and a lead line are connected to an active surface of the image sensor substrate, and forming a bump array; a2) 드릴링 방법 및 에칭 방법 중 선택된 어느 하나의 방법으로, 상기 글래스 기판에 상기 패드에 대응하는 관통라인을 형성하는 글래스 기판 처리 단계 및a2) a glass substrate processing step of forming a through line corresponding to the pad on the glass substrate by any one selected from a drilling method and an etching method; a3) a1)단계에서 처리된 상기 이미지 센서 기판과 a2)단계에서 처리된 상기 글래스 기판을 접합하는 본딩 단계a3) a bonding step of bonding the image sensor substrate processed in step a1) and the glass substrate processed in step a2) 를 포함하는 카메라 모듈 제조 방법.Camera module manufacturing method comprising a. 제21항에 있어서, 상기 c)단계는,The method of claim 21, wherein step c) 상기 이미지 센서 기판과 상기 글래스 기판의 접합면을 열경화성 고분자 화합물로 몰딩하는 단계Molding a bonding surface of the image sensor substrate and the glass substrate with a thermosetting polymer compound 를 포함하는 카메라 모듈 제조 방법.Camera module manufacturing method comprising a. 제21항에 있어서, 상기 d)단계는,The method of claim 21, wherein step d) d1) 상기 복수의 렌즈를 렌즈 하우징에 조합하는 단계;d1) combining the plurality of lenses in a lens housing; d2) 상기 복수의 렌즈 사이에 형성된 공간을 굴절률 조절 물질로 충진하는 단계d2) filling a space formed between the plurality of lenses with a refractive index adjusting material 를 포함하는 카메라 모듈 제조 방법.Camera module manufacturing method comprising a. 제21항에 있어서, 상기 d)단계에서,The method of claim 21, wherein in step d), 상기 굴절률 조절 물질은 입자의 크기에 따라 에너지 밴드갭(bandgap)이 조절되는 나노 결정(nano crystal) 물질로서, 1.6 내지 1.9의 유전상수(dielectric constant) 값The refractive index adjusting material is a nano crystal material whose energy bandgap is adjusted according to the particle size, and has a dielectric constant value of 1.6 to 1.9. 인 카메라 모듈 제조 방법.Camera module manufacturing method. 제22항에 있어서, 상기 a1)단계에서,The method of claim 22, wherein in step a1), 상기 범프는 48um 내지 52um의 높이로 형성The bump is formed to a height of 48um to 52um 하는 카메라 모듈 제조 방법.Camera module manufacturing method. 제22항에 있어서, 상기 a1)단계는,The method of claim 22, wherein the step a1) 상기 이미지 센서 기판의 활성면에 보호막(passivation layer)을 형성하는 단계Forming a passivation layer on an active surface of the image sensor substrate 를 포함하는 카메라 모듈 제조 방법.Camera module manufacturing method comprising a. 제22항에 있어서, 상기 a2)단계는,The method of claim 22, wherein step a2) 상기 이미지 센서 기판과 접합되는 글래스 기판면에 고분자 화합물을 패턴닝하여, 상기 이미지 센서 기판을 지지하며, 이미지 센서로 이물질이 유입되는 것을 막는 댐을 형성하는 단계Patterning a polymer compound on a surface of the glass substrate bonded to the image sensor substrate to form a dam supporting the image sensor substrate and preventing foreign substances from entering the image sensor 를 포함하는 카메라 모듈 제조 방법.Camera module manufacturing method comprising a. 제28항에 있어서, 상기 a2)단계는,The method of claim 28, wherein step a2) 상기 댐에 코터(coater)에 의하여 감광-접착성(PS-adhesive) 중합체(polymer)를 더 도포하고, 가열수단에 의해 굽는(baking) 단계Further applying a PS-adhesive polymer to the dam by a coater and baking by heating means 를 포함하는 카메라 모듈 제조 방법.Camera module manufacturing method comprising a. 제29항에 있어서, 상기 a3)단계는,The method of claim 29, wherein step a3) 상기 중합체의 산화를 방지하기 위하여 글래스 접합 단계가 진행되는 챔버에 비활성기체를 주입하는 펌프다운(pump down) 단계;A pump down step of injecting an inert gas into a chamber in which glass bonding is performed to prevent oxidation of the polymer; 접합되는 상기 이미지 센서 기판과 글래스 기판을 상기 중합체의 최종 경화 온도로 가열하는 가열(heating) 단계;Heating the bonded image sensor substrate and glass substrate to a final curing temperature of the polymer; 상기 접합되는 상기 이미지 센서 기판과 글래스 기판을 상기 중합체 경화 시간 동안 압축하는 압축(compression) 단계;Compressing the bonded image sensor substrate and glass substrate during the polymer cure time; 상기 접합되는 상기 이미지 센서 기판과 글래스 기판이 열적 스트레스(thermal stress)에 의해 손상되지 않도록 완만한 냉각비(cooling ramp rate)로 냉각하는 냉각(cooling) 단계A cooling step of cooling the bonded image sensor substrate and the glass substrate at a cooling ramp rate such that they are not damaged by thermal stress; 를 포함하는 카메라 모듈 제조 방법.Camera module manufacturing method comprising a.
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